Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный технический университет Украини

НТУУ “КПИ”

Отчёт

По лабораторной работе №6

МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Преподаватель : Диордица И. М. Выполнила: студентка II-го курса,

гр. ЗПБ – 11 Колесник Н. В.

Киев 2013

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение микроструктуры и свойств, маркировку и область

применения цветных металлов и сплавов, и установление связи между

структурой сплава и соответствующей диаграммой состояния.

График изменения механических свойств латуней

Схемы микроструктуры заданных латуней. Их химический

состав, механические свойства, применение.

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные

медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим

компонентом. Цинк способен растворяться в меди в твердом

состоянии до 39 %.

По структуре латуни делятся на две группы:

– сплавы с содержанием цинка до 39 % являются однофазными

со структурой твердого раствора цинка и меди (α);

– сплавы с содержанием цинка более 39 % имеют двухфазную

структуру (α+β); β-твердый раствор на базе соединения CuZn с

электронным типом связи имеет кубическую объемно-

центрированную решетку.

Микроструктура литой двухфазной латуни

Твердый раствор Zn в Си имеет кристаллическую решетку меди и

называется a -фазой. При содержании цинка, превышающем 39 %,

наряду с a -фазой образуется b -фаза, представляющая собой твердый

раствор на базе химического соединения.

Количество b -фазы зависит от того, насколько содержание цинка

превышает его предел растворимости в меди (39 %). Поэтому латуни,

содержащие цинк до 39 %, имеют структуру, состоящую из зерен a -

фазы и называются однофазными. Латуни с содержанием цинка более,

39 %, но менее 46 % имеют структуру, состоящую из зерен а и b -

фазы и относятся к двухфазным.

Микроструктура литой однофазной латуни имеет дендритное

строение . Эта же латунь после холодной обработки

давлением и рекристаллизационного отжига, имеет зернистую

структуру с наличием двойников.

Микроструктура однофазной латуни

(справа - схематическое изображение):

а) литая; б) деформированная и отожженная.

Микроструктура литой двухфазной a + b - латуни состоит из

светлых зерен a -фазы и темных зерен b -фазы. В деформированной и

отожженной a + b –латуни на зернах a -фазы имеются ее двойники.

Таким образом, латуни, содержащие от 39 до 46 %Zn, имеют

двухфазную структуру a + b и обладают низкой пластичностью,

поэтому они хорошо обрабатываются давлением лишь в горячем

состоянии, в отличие от a -латуни ,которая хорошо обрабатывается в

холодном состоянии.

По технологическому признаку латуни подразделяют на литейные

и обрабатываемые давлением. Физические и механические

свойствалатуней, обрабатываемых давлением, нормируются ГОСТом

15527-70. Двойные латуни маркируются буквой Л и числом,

характеризующим среднее содержание меди в сплаве.

Для повышения прочности, коррозионной стойкости и некоторых

специальных свойств разработаны специальные многокомпонентные

латуни. Состав сложных латуней отражается в ее марке, где большие

буквы А, H, Мц, К, О, Ж обозначают соответственно алюминий,

никель, марганец, кремний, олово, железо, а цифры, следующие после

содержания меди, показывают процентное содержание данного

металла в сплаве.

Микроструктура двухфазной латуни

(справа – схематическое изображение):

а) литая; б) после деформации и отжига

Марганец улучшает стойкость латуней в морской

атмосфере(ЛМц58-2). Кремний резко упрочняет латуни, также

повышает коррозионную стойкость (ЛК80-3). Более сложные по

составу латуни содержат совместно алюминий (до 2 %), железо,

никель, марганец, кремний (по 1–3 %). Отличительная особенность

этих сплавов еще более высокая прочность и стойкость в различных

средах. К этой группе сплавов относится латунь ЛЖМц59-1-1.

Для улучшения обработки резанием (точение, сверление и пр.) в

некоторые двойные латуни вводят свинец (ЛС59-1). Он не

растворяется в меди и в структуре распределен в виде отдельных

включений. При обработке резанием латуни, в структуре которой

имеются мелкие равномерно распределенные включения свинца,

получается сыпучая, а не витая стружка. Это не только облегчает

процесс обработки резанием, но и позволяет получать чистую без

заусенцев отработанную поверхность. Приведены примеры

специальных латуней, обрабатываемых давлением.

Литейные латуни нормируются по ГОСТ 17711-93, они содержат те

же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением, от последних

литейные латуни отличает, как правило, большее легирование цинком и

другими металлами. Вследствие малого интервала кристаллизации

литейные латуни обладают хорошими литейными характеристиками. В

марке литейной латуни указывается содержание цинка. Например: ЛЦ40С – литейная латунь, содержащая 40 %Zn и 1 %Pb.